Стандартная библиотека Python

Стандартная библиотека Python — это множество встроенных модулей, которые содержат готовые инструменты для решения распространённых задач в разработке.

Вот некоторые из модулей, без которых вы, скорее всего, не обойдётесь:

csv — модуль, позволяющий работать с форматом файлов csv (Comma Separated Values - значения, разделённые запятыми). Этот формат популярен при импорте и экспорте содержимого различных таблиц или баз данных.
datetime: Python умеет гибко работать с датой и временем. Модуль datetime содержит набор методов для получения, преобразования и форматирования даты и времени.
decimal - модуль предназначен для точного округления десятичных дробей при арифметических операциях.
email: этот модуль содержит функции для разбора структуры email-сообщений, для проверки списка почты, преобразования писем и для других операций, связанных с обработкой писем.
http: модуль позволяет работать с интернет-ресурсами по протоколу HTTP, отправлять и принимать запросы, обрабатывать cookies и фактически реализовать свой клиент или сервер на Python.
json — это модуль для работы с популярным и востребованным форматом передачи данных JSON.
math содержит стандартные функции для математических вычислений.
os: этот модуль предназначен для взаимодействия с операционной системой. Он отвечает, например, за работу с файлами в системе.
ssl - модуль, который позволяет работать с сертификатами ssl, используется для получения html страниц по протоколу https.
string — этот модуль содержит множество функций для работы со строками. Поддерживает большинство функций, которые есть в других языках, например, слияние строк, замена, поиск и удаление текста.
tkinter - это модуль для реализации графического интерфейса программ с помощью инструментария Tk GUI (GUI - Graphic User Interface). С его помощью можно создать интерфейс программы с окнами, кнопками, формами ввода и прочими пользовательскими элементами управления. Этот интерфейс будет работать как в Windows, так и в Linux системах.

Это лишь малая часть всех доступных модулей. Полный их перечень можно найти в официальной документации.

Подключение модулей

Множество классов, функций и методов Python доступны для применения в любой части кода, без каких-либо дополнительных действий.

В пустом файле можно просто взять и написать print('Hello, Praktikum!'), и код сработает: print() — это встроенная функция, как и sorted(), zip() или множество других функций, с которыми вы уже работали.

Python — очень популярный язык, и за время его существования разработчики написали множество популярных и востребованных функций, классов и типов. Их применяют так часто, что, по факту, они стали частью языка, хотя и не встроены в него.

Новые функции и типы данных появляются почти в каждой новой версии Python, и, тем не менее, встраивать их в язык — дело долгое и трудоёмкое. Но ведь применить хороший код хочется прямо сейчас!

Для этого в программировании практикуется создание модулей, подключаемых блоков готового к использованию кода.

Модули включают в себя множество инструментов — типы данных, функции, переменные, константы.

Часть таких модулей собрана в стандартную библиотеку Python, которая поставляется вместе с языком во время установки.

Чтобы подключить весь арсенал возможностей модуля — нужно импортировать его в код:

Скопировать кодPYTHON
# Подключаем модуль decimal из стандартной библиотеки
import decimal

Обратиться к переменным и функциям импортированного модуля можно лишь с указанием имени модуля:

Скопировать кодPYTHON
import decimal

result = decimal.Decimal('3.0') + decimal.Decimal('4.0')

Если весь модуль не требуется для работы, а нужна только одна его функция, переменная или тип данных — можно импортировать из модуля лишь один или несколько его элементов. Обращаться к отдельно импортированной функции или другому объекту можно напрямую.

Для импорта отдельного элемента модуля используют выражение from модуль import имя_функции:

Скопировать кодPYTHON
# Из модуля decimal импортировать тип данных Decimal
from decimal import Decimal

result = Decimal('3.0') + Decimal('4.0')

Так уже удобнее. Но совершенству нет предела: импортированной функции можно переопределить имя, дать ей псевдоним, который будет применяться в вашем коде.

Скопировать кодPYTHON
# Теперь к типу данных Decimal в коде нужно обращаться по имени Dcml
from decimal import Decimal as Dcml

result = Dcml('3.0') + Dcml('4.0')

При разработке вы постоянно будете подключать и использовать встроенные и сторонние модули и библиотеки, и тут без работы с документацией не обойтись. Это отдельный навык, без которого разработчику не выжить.

В практической части вам предстоит самостоятельно покопаться в документации и найти необходимые инструменты, которые помогут решить задачи.

Почти любое программное обеспечение работает с датой и временем, так что займёмся популярным модулем datetime.

Задача 5 / 7

Импортируйте модуль datetime.

Один из типов данных, доступных в модуле datetime, называется точно так же, как и сам модуль. В результате обращение к этому типу может выглядеть как datetime.datetime(...). Это может привести к путанице; чтобы избежать её — при импорте переименуйте модуль.

Напечатайте в консоль текущую дату и время.

Подсказка

Переименование модуля выполняется с помощью ключевого слова as: import имя_модуля as новое_имя
Получить актуальное время и дату и время можно через метод now(), он доступен только для одного типа данных из модуля datetime.

Лера и Максим очень любят отмечать дни рождения. Им нужна программа, которая будет определять, сколько дней осталось до праздника.

Лера родилась 16.05.2015, а Максим — 16.12.2011

В модуле datetime есть тип данных, который хранит только дату, без времени суток.

Импортируйте и переименуйте модуль datetime;
найдите в документации нужный тип данных;
создайте две переменные этого типа: запишите в них даты рождения Леры и Максима;
напечатайте значения получившихся переменных.

Подсказка

Объекты этого типа данных хранят дату в формате год, месяц, день. Данные для создания объекта этого типа нужно передавать именно в такой последовательности.

Чтобы узнать, сколько дней осталось до нужной даты — нужно узнать, какой день сегодня.

Удалите из кода вывод на печать дней рождения;
объявите переменную today и запишите в неё значение текущей даты: документация вам поможет. Тип этого значения должен быть такой же, как и у переменных с датами рождения;
напечатайте значение переменной today.

Подсказка

У объектов типа date есть специальный метод, возвращающий значение текущей даты.

Теперь можно вычислить, сколько дней осталось до дня рождения Максима и Леры.

Чтобы получить количество дней, оставшихся до дня рождения — нужно сравнить сегодняшнюю дату с датой дня рождения в текущем году. Но в переменных хранится дата рождения, она в прошлом. В дате рождения нужно заменить год на текущий.

Из объекта типа date можно получить значения года, месяца или дня через точечную нотацию.

Из переменной today получите значение текущего года и запишите его в переменную today_year.
В объектах типа date можно заменить значение дня, месяца или года и для этого есть специальный метод. Подставьте в даты рождения значения текущего года.
После этого программа будет знать даты дней рождения в этом году.
Осталось найти разницу между сегодняшним днём и днём рождения.
Объекты date поддерживают операции разности. Если день рождения в этом году уже прошёл — результат вычислений будет отрицательным. Не беда, исправим позже.
Запишите количество дней, оставшихся до дня рождения, в переменные lera_days_left и maxim_days_left соответственно. Эти значения будут напечатаны.

Подсказка

Чтобы переопределить год рождения, необходимо получить значение текущего года из текущей даты.

В документации найдите метод, который заменяет переданный ему параметр.

Объекты date поддерживают операцию разности значений. Её результатом будет количество дней между двумя датами.

Код стал большим и в нем стали повторяться функциональные блоки. Чтобы избежать повторов — соберите код в функцию.

Функция должна называться get_days_to_birthday и принимать параметр date_birthday:

Скопировать кодPYTHON
 def get_days_to_birthday(date_birthday)

Функция get_days_to_birthday() получает на вход дату рождения определённого человека.
Функция get_days_to_birthday() не должна ничего печатать, она должна возвращать количество дней, оставшихся до дня рождения в этом году. Уберите из кода print() и добавьте return <количество_дней_до_дня_рождения>

Вызовите функцию два раза: в первом вызове передайте в функцию день рождения Леры, во втором — день рождения Максима. Напечатайте результат каждого вызова.

Подсказка

Вместо двух одинаковых фрагментов кода, обрабатывающих дни рождения Максима и Леры, в теле функции должен остаться лишь один, универсальный: он будет обрабатывать любую дату, полученную при вызове функции.

Результат работы функции возвращайте с помощью return.

Вызов функции и печать результата для дня рождения Максима может выглядеть так:

Скопировать кодPYTHON
print(get_days_to_birthday(maxim_birthday))

или так:

Скопировать кодPYTHON
max_days = get_days_to_birthday(maxim_birthday)
print(max_days)

Если день рождения в этом году уже прошёл — функция get_days_to_birthday() вернёт отрицательное значение. Но все хотят знать, долго ли ждать новых подарков, а не сколько времени прошло после праздника.

Если date_birthday для текущего года меньше today — значит, день рождения в этому году уже прошёл. В этом случае вычислите количество дней, оставшихся до дня рождения, который будет в следующем году.

Подробности

Объекты date поддерживают операции сравнения:

Скопировать кодPYTHON
  print(today > lera_birthday)
  # Вывод в терминал True

  print(today == maxim_birthday)
  # Вывод в терминал: False

Большей считается дата, наступившая позже.
В коде пригодится ветвление if / else.

Подсказка

Проверьте, прошёл ли уже в этом году день рождения.

Если не прошёл — функция должна отработать, как и прежде.

Если прошёл — надо рассчитать, сколько дней до дня рождения, который наступит в будущем году. Для этого примените метод replace(): увеличьте значение года на 1. После этого вычислите разность между сегодняшней датой и датой дня рождения в будущем году.

Программа получила на вход данные, это список кортежей: [(имя, дата_рождения), (имя, дата_рождения),(....)] , где имя и дата рождения — это строки.

Доработайте функцию так, чтобы она возвращала строку

Скопировать код
<имя>, до твоего дня рождения осталось дней: <дней_до_дня_рождения>

После функции допишите код, чтобы он

перебрал полученный список с данными,
для каждого кортежа в списке вызвал функцию get_days_to_birthday() и передал в неё аргументы: имя и дату рождения из кортежа;
напечатал результат вызова.

Примерный алгоритм выполнения задания

Дата рождения передаётся в программу в нестандартном для объектов date формате — 31.01.2021 вместо 2021-01-31. Чтобы из такой даты создать объект типа date — нужно «объяснить» программе формат, в котором пришла дата.
В переменной FORMAT опишите структуру строки, в которой получена дата. Коды форматов даты и примеры можно найти в документации.
В функцию get_days_to_birthday() нужно добавить второй параметр, в него будет передаваться имя.
Создайте объект date из полученной даты. Это делается в два этапа: 1. С помощью метода strptime() и переменной FORMAT строка с датой преобразуется в объект datetime 2. Методом date() объект datetime преобразуется в объект date.
После этого преобразования должен следовать код, который вычисляет количество дней, оставшихся до дня рождения — этот фрагмент программы у вас уже есть.
Измените возвращаемое значение. Чтобы вернуть нужную фразу — используйте f-строку.

Подсказка

Если бы строка содержала дату в формате '2021/04/12', код для переменной FORMAT был бы таким: '%Y/%m/%d':
%Y — год,
%m — месяц,
%d — день.
Чтобы из строки получить объект типа datetime — примените метод strptime():
dt.datetime.strptime(входная_строка, код_формата_даты)
Объект datetime преобразуйте в объект date: datetime.date()
Для перебора значений входящего списка примените цикл.
В цикле распакуйте каждый кортеж и передайте полученные значения аргументами в вызов функции get_days_to_birthday().

xxxxxxxxxx
 
import datetime as dt
​
lera_birthday = dt.date(2015, 5, 16)
maxim_birthday = dt.date(2011, 12, 16)
​
def get_days_to_birthday(date_birthday):
    today = dt.date.today()
    today_year = today.year
​
    date_birthday = date_birthday.replace(year=today_year)
​
    days_left = date_birthday - today
​
    return days_left
​
print(get_days_to_birthday(lera_birthday))
print(get_days_to_birthday(maxim_birthday))

Программа стала универсальна: теперь не только Максим и Лера, но и Андрей, Тоня и Соня смогут узнать, сколько им ждать праздника.

Но любой код можно улучшить! Продолжим.

Стандартная библиотека Python

Подключение модулей

Подсказка

Подробности

Примерный алгоритм выполнения задания

1.Начало

2.Встроенные типы данных

3.Булева алгебра. Условные операторы

4.Последовательности

5.Python «под капотом»

6.Последовательности: продолжение

7.Множества set()

8.Словари

9.Типы данных

10.Создание функций

11.Стандартная библиотека

12.Финальный проект спринта: программный модуль для фитнес-трекера

13.Мотивация и не только

14.Самое необходимое об ООП

15.Знакомство с командной строкой

16.Настройка окружения: VSCode, Git, venv, pytest

17.Аннотации типов

18.Требования к коду

19.Energy Management

20.Финальный проект спринта: калькулятор денег и калорий

1.Стандартная библиотека Python

2.Оцените пройденные уроки